解放军报：用VR/AR技术 破解部队训练难题！

混合果味的幸运

军事训练是部队的中心工作，是提高实战能力的重要途径和抓手，也是最直接的军事斗争准备。然而，部队在开展训练时，经常会遇到各种困难，比如，被险难科目束缚住手脚，用“消极保安全”的观念降低训练科目难度，有的部队因工作繁重挤占训练时间，影响了整体的训练效果。

《解放军报》2017年8月11日(星期五)刊登文章

战斗力要提升，部队训练不可少。当前部队训练中存在多种难题，可以尝试利用虚拟和增强现实技术开发训练系统来解决。虚拟和增强现实技术常用到位置跟踪器、数据手套、数据头盔、动捕系统等设备。基于虚拟和增强现实技术的训练系统，可设置多种训练场景，可重复使用，训练成本低。当遇到险难科目时，可以利用该技术模拟险难场景，消除可能的人身伤害。工作繁忙时，还可利用业余时间进行自我训练，确保训练质量达标。有专家预测，2018年将是虚拟和增强现实技术的爆发之年。

个人训练更有趣。受训人员在进行个人训练时，常常因训练单调乏味而放松训练，难以达到预期训练效果。基于虚拟和增强现实技术的训练系统，能够刺激受训人员多个感官同时感受虚拟环境，相对于传统上基于二维显示的训练环境，模拟环境更为真实，具有更强的现场感。受训人员穿上该技术设备，“进入”到逼真的战场环境中，通过做出不同的战术动作反馈到训练系统中，训练系统再根据接收的动作信息，调整训练场景。与其说是在训练，不如说受训人员更像是在做游戏，在虚拟场景中体验乐趣，既提高战术技能，又能感受各种战场环境，锻炼心理素质。

团队训练更有劲。在进行团队训练时，通过建立规章制度，激励不同训练团队之间的斗志，激发训练热情，达到更好的训练效果。可以通过设置训练关卡的方式，标注各团队的训练进度，团队作战通关得分。也可以采用对抗的方式，让多个团队之间直接模拟对战。既训练了团队作战能力，又提升了团队士气，塑造了团结协作的良好氛围。

指挥训练更有效。指挥员在进行指挥训练时，难以营造复杂激烈的对抗场面，指挥能力提升有限。指挥员可以通过参与团队训练的方式，指挥所属部队在虚拟战场环境中应对各种作战场景，提升指挥能力。还可以依托训练系统设置复杂战争场面，指挥虚拟兵力在虚拟战场环境中进行作战，不仅能够锻炼复杂多变的战场环境适应能力，还能够提升较大规模兵力作战的指挥水平。

训练保障更便捷。组训人员在组织训练的过程中，通常要在训练场地、训练装备、物资补给上投入大量的人力物力。在实践中，经常由于场地不够、物资不足、经费短缺等原因影响训练进度。利用虚拟和增强现实技术开发的训练系统不仅适用广泛，而且不受训练场地、物资、经费的制约，训练系统布设简单实用。

虚拟现实技术：构建真实战场不再遥远

刘　毅　董　博

核心提示

你是否见过这样的场景：在室内训练场中，身着数据服，头戴数据头盔的士兵正紧张地搜索穿行，不时进行射击；坦克、步战车与直升机模拟舱内的乘员正在紧张地进行战斗操作……他们是在游戏？当然不是！他们正在接近于真实的虚拟环境中进行模拟训练。这种训练采用的正是当前军事热点技术之一——虚拟现实技术。

虚拟现实技术（简称VR），是一种可以创建和体验虚拟世界的数字仿真技术。它可以在特定范围内生成一种融合视觉、听觉、触觉和嗅觉等于一体的逼真三维虚拟环境。用户通过特殊装置将自己“投射”到这个虚拟环境中，在看到虚拟景象的同时，可以通过辅助传感设备，与虚拟环境产生互动，从而产生“看、听、触、闻”等在真实世界中才有的体验。

鉴于虚拟现实技术所具有的突出特点，自诞生起，这种技术就受到各国军方的高度重视。虽然目前虚拟现实技术的发展还处于初始阶段，但是它已经在军事领域得到了广泛的应用，在提高军队训练质量、节省训练经费、缩短武器装备研制周期和提高指挥决策水平等方面展现出极大的应用价值。特别是近两年，随着显示和交互设备性能大幅提升，虚拟现实技术呈现蓬勃发展之势，各种新产品和新系统不断投入到军事领域。

不动千军万马——

开创军事训练全新领域

军事训练是虚拟现实技术应用最早、也是目前较为成熟的应用领域之一。通过虚拟现实技术构建武器装备模拟系统，生成逼真的虚拟训练环境，不仅能够减少实战和实装训练中人员和物资的损失，提高训练质量，而且不受自然环境的限制。目前，采用虚拟现实技术对作战人员进行训练已经是各国军队的普遍做法。

应用虚拟现实技术研制的装备模拟器不仅能够用来培训作战人员的装备操作技能，锻炼他们在各类危险环境下的快速反应能力和心理承受能力，甚至可以让作战人员在战前就确切知道他要完成什么样的任务，并进行针对性的“实战化”训练，从而提高完成任务的能力和信心。例如，在阿富汗和伊拉克战争中，美军利用模拟三维战场环境训练飞行员，极大降低了执行任务的难度和伤亡率。

将分散的多个训练模拟系统连接起来，辅以指定的虚拟作战环境，即可形成一个战术模拟训练系统。根据需要将多个战术模拟训练系统互联，可以进一步将陆、海、空军模拟训练系统连接起来，形成战役级的联合作战模拟训练系统。在这样的模拟作战系统中，分散在各地的部队无须集中就能协同训练：机械化分队可进行红蓝对抗演练，作战飞机可演练从不同基地起飞执行同一任务的科目，舰船可演练相互间的配合与策应，特种作战部队可反复演练预定作战任务中的每个细节等。随着VR技术的进一步发展，未来作战人员将在虚拟环境中身经“百战”，演训战术技能，体验生死，磨练意志。可以说，虚拟现实技术开创了军事训练的全新领域。

未下生产线——

武器装备超前“参战”

当前，在高新技术武器开发过程中已经大量采用了虚拟现实技术。在这种技术构架下，设计者可方便自如地介入系统建模和仿真实验全过程，这样可以在很大程度上缩短研制周期，并能对武器系统的作战效能进行合理评估，从而使武器的性能指标更接近实战要求。同时在武器装备的研制过程中，虚拟现实技术可为军队提供先期演示，让尚未真正投产的武器装备超前“参战”，进入虚拟的作战环境中进行作战检验。在各种虚拟环境中，研究人员可以充分检验武器系统的设计方案、技战术性能指标，检测整个作战系统的兼容程度。

利用虚拟现实技术进行大型复杂武器系统的开发、设计、论证等，已有很多成功例子。如波音777飞机的产品设计与性能评价，就是虚拟现实技术应用的经典实例。波音777由数百万个零件组成，所有的设计都在虚拟环境中完成。设计师们“穿行”于虚拟“飞机”中，审视“飞机”的各项设计指标。再比如，美军采用虚拟现实技术开发新型飞机电子座舱，使设计周期从2年半缩短到2个半月，美军用这一技术成功地设计了阿帕奇和科曼奇武装直升机的电子座舱。这些案例充分说明，使用虚拟现实技术进行武器系统开发具有较大优越性，代表了未来武器装备的研制方向。

不必靠前指挥——

未来战争提前“预演”

目前，虚拟现实技术开始逐渐向指挥决策领域扩展。在指挥决策领域，虚拟现实技术的应用主要包括两个方面：一方面是能够提供逼真的三维战场环境，从而有利于指挥员形象直观地把握整个战场态势，辅助指挥员进行决策；另一方面是对指挥员提出的方案进行仿真分析，对执行结果进行直观的可视化展现，从而为指挥员选择和制定高质量的决策提供参考。美军在近几场现代战争中，几乎所有的军事行动方案都在虚拟现实系统中进行过反复的演练与研究，这为战争胜利和军事利益最大化提供了强有力的支持。

在指挥员培养方面，传统的实兵演习周期长、耗费大。借助虚拟军事演习系统进行指挥员培养，能够以较低的成本、较短的时间实施大规模战区、战略级演习，并可一次演习多种方案。由于虚拟军事演习系统可以任意增加演习的次数，因此在训练高层指挥决策人员中将起到至关重要的作用，不仅使研究的进程更加逼真、更加接近于实战，而且使研究的结果更加可信，从而有利于提高指挥员的指挥艺术和技能。

此外，虚拟现实技术还将在武器毁伤效应展示、战争场景拍摄再现、军事灾难预测、军事地图制作和战场医疗救助等诸多方面发挥重要作用。随着科技的不断发展，虚拟现实技术在军事应用上将有更加广阔的舞台，成为军队战斗力的倍增器。

VR应用于军事领域会给部队带来哪些好处?

近年来VR技术有了较快的发展，并在经济社会等很多领域都得到了进一步的应用，在国防军事领域更展现出诱人的巨大应用价值。那么，如果将VR技术运用在军事领域，又将会带来哪些好处呢?

VR的作战模拟

模拟现实技术在军事上的应用不仅仅是场景演试，军事训练、作战仿真等都可以运用VR技术，以达到理想的效果。目前虚拟现实技术在军事领域的应用主要有以下几个方面：

1. 熟悉虚拟战场环境，采用虚拟现实技术使受训者在视觉和听觉上真实体验战场环境、熟悉将作战区域的环境特征;

2. 模拟作战场景，用户通过必要的设备可与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响，从而产生“沉浸”于等同真实环境的感受和体验;

3.布局作战策略，虚拟战场环境的实现方法可通过相应的三维战场环境图形图像库，包括作战背景、战地场景、各种武器装备和作战人员等。

VR在军事领域的应用现状

越来越多国家开始将VR技术应用到军事培训领域。在军事作战模拟来说，VR的经济性无疑让它成为军事模拟重要的组成部分之一。对于VR技术的仿真军事训练，它主要可以有单兵训练，战术训练，诸军兵种连带训练三个板块。

对于单兵训练来说，VR技术的仿真模拟场景能够很好地让士兵训练达到这个真实效果，而且尽可能让士兵避免死亡的威胁或是严重的伤害。它们可以设置特定的情景，让士兵感受到是在身临其境地战斗，但是却没有真实战斗中的危险。

对于战术训练来说，分布式虚拟现实系统在军事训练领域的应用为军队提供了新的方法。以虚拟现实为平台，通过局域网或者广域网将作战平台的地理位置分散到各个作战部队的模拟器当中，形成一个虚拟的作战环境。

对于诸军兵种连带训练来说，建立虚拟教室，使参训者都处在相同的虚拟战场中，各军兵种按照军队的编制，作战原则，战术要求，同时参与，相互对抗，身处异地但是可以参与高同一个战术演练中。随着，VR的仿真作战系统的发展，每一个士兵都可以身经百“战”，这样不但加强了士兵的实战能力，对于军事行动上的配合，相信部队之间的配合也会越来越娴熟。

VR应用于军事领域究竟会给部队带来哪些好处?

1、节省开支，减少损耗，经济安全。

军用VR系统一如既往地昂贵，但与启用货真价实的军事设备(比如说一架价值100万美元的飞机)相比，VR不仅能为军队节省一大笔开支，而且减少损耗;毕竟使用VR训练一个战斗机飞行员，仅需一个20000美元的头显以及驾驶舱模型就可以了，而更为方便的是使用者们都不用担心后续飞机损耗等问题。此外，与常规的训练方式相比较，虚拟现实训练模拟真实战场环境，通过背景生成与图像合成创造一种险象环生、几近真实的立体战场环境，能够使受训士兵真实的感受到头顶烈日、被子弹射中的感觉，却不会受到实质性的伤害，相对安全!

2、提升士兵的训练频率和效率，增强作战力。

尽管VR虚拟训练不能替代实操训练，但却可以全天候的在不动用实际装备的前提下，极大的提升训练频率和效率。其作用在舰船等空间较为狭小的环境内尤为明显。VR可以将无限的虚拟空间送到士兵眼前，在空间和设备有限的情况下，让多个士兵同时佩戴VR设备互不影响的进行同一科目或同一任务的训练，并通过任意改变演习次数以及一系列的VR技术在军事训练中的应用，将科技创新成果转化为了实实在在的战斗力。

3、提高军队的心理素质，有助于士兵适应各种战争环境。

VR能够模拟多种战争环境以及几千种战场突发状况。单兵模拟训练与评判在该应用系统中导调人员可设置不同的战场背景，给出不同的情况。而受训者则可通过立体头盔、数据服、数据手套或三维鼠标操作传感装置做出或选择相应的战术动作，体验不同的作战效果，进而像参加实战一样，锻炼和提高反应能力和心理承受力。

4、评估武器系统的总体性能，启发新的作战思想。

传统的实兵演习周期长、耗费大，如果借助虚拟军事演习系统进行训练，就可以较小的代价、较短的时间实施大规模战区、战略级演习，并可通过多次演习或一次演习多种方案，发现、解决实战中可能出现的问题。进行指挥员训练利用虚拟现实技术，根据侦察情况资料合成出战场全景图，让受训指挥员通过传感装置观察双方兵力部署和战场情况，以便判断敌情，定下正确决心。同时在日常演习中启发出新的作战思想。

总结：

近年来VR技术将随着其相关领域技术的深入发展，继续向纵深快速发展；同时将扩大其综合应用的领域，在军事领域和国防建设中发挥更大的作用。VR在军事领域的应用有着相当不错的前景，未来必定会在军事领域普及开来；同时，VR技术还会朝着其他领域不断拓展。